(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋ロッド台、螺旋ロッド、変速連動ロッド、チェーンガイド連動ロッド及び連動ロッド制御ワイヤを備える自転車用後変速機であって、
前記螺旋ロッド台は、上端側辺に調整孔が設けられる上、調整片が配置され、鉤ねじが揺動軸受けに貫設される上、前記調整孔内に収容され、前記螺旋ロッド台の底側辺には、スライドロッドが設けられ、前記スライドロッドの中心部分には、収容溝が設けられ、前記スライドロッドの外径部分には、複数の変速ガイド溝が設けられ、前記変速ガイド溝と前記収容溝とは連通し、前記調整孔底側には、位置決め溝が設けられ、前記調整片の中心部分には、位置決め孔が設けられ、前記調整片の底側辺には、位置決め柱が突設され、前記調整片の後側には、調整ねじが螺着され、
前記螺旋ロッドは、前側にワイヤ固定部が設けられ、螺旋ロッド本体上には、複数のベアリングが収容される螺旋溝が設けられ、
前記変速連動ロッドの前側には、ロッド体が接続されたスライド部が設けられ、前記スライド部の中心部分には、嵌合孔が設けられ、前記嵌合孔内部には、前記複数のベアリングが配置され、前記変速連動ロッドのロッド体上側には、制御ワイヤ溝が設けられ、前記嵌合孔外縁の左右両側には、前記制御ワイヤ溝と連通する制御ワイヤ孔が設けられ、前記ロッド体末端には、第１の枢接孔が設けられ、前記第１の枢接孔内には、第１のばねが収容される上、前記チェーンガイド連動ロッドが枢着され、
前記チェーンガイド連動ロッド上側には、第１の貫通孔と連通する第２の枢接孔が設けられ、前記第２の枢接孔内には、第２のばねが嵌設され、前記チェーンガイド連動ロッド底側の端部には、枢接柱及び回動ローラが設けられ、前記枢接柱の中心には第２の貫通孔が設けられ、
前記連動ロッド制御ワイヤの一方の端部は、前記スライド部の制御ワイヤ孔及び前記螺旋ロッド台の制御ワイヤ貫通孔に貫設される上、前記螺旋ロッド台の収容溝上側辺縁に固定され、前記連動ロッド制御ワイヤの他方の端部は、前記スライド部の制御ワイヤ孔に貫設される上、前記スライド部側辺上に固定され、前記連動ロッド制御ワイヤの中段は、前記ロッド体の制御ワイヤ溝内に巻設され、末端に形成された嵌合リングは、前記チェーンガイド連動ロッドの回動ローラ上に嵌合されることを特徴とする自転車用後変速機。
【請求項２】
前記収容溝上側には、前記制御ワイヤ貫通孔が設けられ、前記収容溝内には、前記螺旋ロッドが収容されることを特徴とする請求項１に記載の自転車用後変速機。
【請求項３】
前記調整ねじが締緩された際、前記揺動軸受けが揺動し、前記自転車用後変速機の角度が変更されることにより、前記自転車用後変速機全体の角度が調整されることを特徴とする請求項１に記載の自転車用後変速機。
【請求項４】
前記ワイヤ固定部には、変速ワイヤが固定されることを特徴とする請求項１に記載の自転車用後変速機。
【請求項５】
前記チェーンガイド連動ロッド上側に設けられる前記第２の枢接孔及び前記第１の貫通孔に、第１のねじとナットとが螺着されることにより、前記チェーンガイド連動ロッドに前記第２のばね及びチェーンガイドが固定されることを特徴とする請求項１に記載の自転車用後変速機。
【請求項６】
前記チェーンガイド連動ロッド底側の前記枢接柱の外径部分には、前記第１のばねが嵌設され、第２のねじが前記第２の貫通孔に貫設される上、前記変速連動ロッド後側の枢接孔内に螺着されることにより、前記チェーンガイド連動ロッドは、前記変速連動ロッド後端に枢着されることを特徴とする請求項１に記載の自転車用後変速機。
【請求項７】
前記螺旋ロッド本体の螺旋溝は、前記複数のベアリングを駆動することを特徴とする請求項１に記載の自転車用後変速機。
【請求項８】
前記変速連動ロッドが前記スライドロッド上をスライドする際、前記回動ローラが前記連動ロッド制御ワイヤに引っ張られることにより、前記チェーンガイド連動ロッドが前記第１のばねの作用によって揺動する際の最大角度が変更されることを特徴とする請求項１に記載の自転車用後変速機。
【請求項９】
前記チェーンガイド連動ロッドが前記連動ロッド制御ワイヤに引っ張られて揺動した際、チェーンガイドを作動してチェーンを緊張させることにより、チェーンが脱落するのを防止する上、さらに、変速を確実に行い、チェーンガイドの角度を位置決めする機能を有することを特徴とする請求項１に記載の自転車用後変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用後変速機に関し、特に、変速連動ロッドが螺旋ロッド台上において前後にスライドする際、連動ロッド制御ワイヤがチェーンガイド連動ロッドを引っ張って揺動させることにより、チェーンガイド連動ロッドがばねの作用によって揺動する際の最大角度が変更され、これにより、チェーンが脱落するのを防止することができる上、変速を確実に行うことができ、チェーンガイドの角度を位置決めすることができる自転車用後変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車は、自転車用変速機が案出されたことにより、様々な環境において、快適に高速で運転できるようになった。一般に、変速機は、変速ワイヤを操作することにより、変速機の操作が行われる。従来のアーム式の自転車用後変速機は、連動ロッド及びばねを含み、連動ロッドを変位させることにより、チェーンガイド上に歯合されたチェーンをスプロケット上において変位させ、異なるスプロケットにチェーンを歯合させることによって変速を行う。前スプロケットの大径スプロケットと後スプロケットとの歯数の差が少ないほど、必要な踏力が少なくなる。反対に、前スプロケットの大径スプロケットと後スプロケットとの歯数の差が大きいほど、必要な踏力が大きくなる。
【０００３】
従来の自転車用後変速機は、主に、アーム式の連動ロッド及びばねが使用され、正方向変速機及び逆方向変速機に分類される。正方向とは、変速機が未作動（変速ワイヤが引っ張られていない状態）の際、チェーンガイドが装着された連動ロッドの位置が最小のスプロケット上に位置し、変速機が作動された（変速ワイヤが引っ張られた）際、シフトアップされるに従い、チェーンガイドの位置が大径スプロケットの方向に移動する。この際、連動ロッドに固定されたばねも、シフトアップされるに従い、大径スプロケットの方向に移動して徐々に引っ張られ、前スプロケットの大径スプロケットと後スプロケットとの歯数の差が小さくなる（必要な踏力が小さくなる）。変速機を作動してシフトダウン（変速ワイヤを緩める）したい場合、ばねの弾性復元力により、シフトダウンが行われ、チェーンガイドの位置が小径スプロケットの方向に移動する（必要な踏力が大きくなる）。また、逆方向式の自転車用後変速機が案出された。この動作原理は、正方向式と反対である。即ち、変速機が作動された（変速ワイヤが引っ張られた）際、シフトアップされるに従い、チェーンガイドの位置が小径スプロケットの方向に移動し、反対に、変速ワイヤを緩めると、連動ロッド上のばねの弾性復元力により、チェーンガイドの位置が大径スプロケットの方向に移動する。これにより、上り坂を登る際、大きな踏力が必要なくなる。しかし、正方向変速機であれ、逆方向変速機であれ、上述の従来の自転車用後変速機は、共通する欠点を有する。その欠点とは、ばね及び連動ロッドの何れもが外部に露出しているため、変速過程において泥や砂が付着したり、雑草が挟まったりしやすい。このため、変速システムが正常に作動しなくなったり、チェーンが脱落したりすることがあり、非常に不便である。  
なお、チェーン、チェーンガイド及び多段スプロケットを備えた自転車用後変速機に関する一般的な先行技術としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。
【０００４】
そこで、本発明の発明者は、チェーンが脱落するのを防止することができる上、変速を確実に行うことができ、チェーンガイドの角度を位置決めすることができる自転車用後変速機を案出した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１０９０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、チェーンが脱落するのを防止することができる上、変速を確実に行うことができ、チェーンガイドの角度を位置決めすることができる自転車用後変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明の一態様による自転車用後変速機は、螺旋ロッド台、螺旋ロッド、変速連動ロッド、チェーンガイド連動ロッド及び連動ロッド制御ワイヤを備える自転車用後変速機であって、前記螺旋ロッド台は、上端側辺に調整孔が設けられる上、調整片が配置され、鉤ねじが揺動軸受けに貫設される上、前記調整孔内に収容され、前記螺旋ロッド台の底側辺には、スライドロッドが設けられ、前記スライドロッドの中心部分には、収容溝が設けられ、前記スライドロッドの外径部分には、複数の変速ガイド溝が設けられ、前記変速ガイド溝と前記収容溝とは連通し、前記調整孔底側には、位置決め溝が設けられ、前記調整片の中心部分には、位置決め孔が設けられ、前記調整片の底側辺には、位置決め柱が突設され、前記調整片の後側には、調整ねじが螺着され、前記螺旋ロッドは、前側にワイヤ固定部が設けられ、螺旋ロッド本体上には、複数のベアリングが収容される螺旋溝が設けられ、前記変速連動ロッドの前側には、ロッド体が接続されたスライド部が設けられ、前記スライド部の中心部分には、嵌合孔が設けられ、前記嵌合孔内部には、前記複数のベアリングが配置され、前記変速連動ロッドのロッド体上側には、制御ワイヤ溝が設けられ、前記嵌合孔外縁の左右両側には、前記制御ワイヤ溝と連通する制御ワイヤ孔が設けられ、前記ロッド体末端には、第１の枢接孔が設けられ、前記第１の枢接孔内には、第１のばねが収容される上、前記チェーンガイド連動ロッドが枢着され、前記チェーンガイド連動ロッド上側には、第１の貫通孔と連通する第２の枢接孔が設けられ、前記第２の枢接孔内には、第２のばねが嵌設され、前記チェーンガイド連動ロッド底側の端部には、枢接柱及び回動ローラが設けられ、前記枢接柱の中心には第２の貫通孔が設けられ、前記連動ロッド制御ワイヤの一方の端部は、前記スライド部の制御ワイヤ孔及び前記螺旋ロッド台の制御ワイヤ貫通孔に貫設される上、前記螺旋ロッド台の収容溝上側辺縁に固定され、前記連動ロッド制御ワイヤの他方の端部は、前記スライド部の制御ワイヤ孔に貫設される上、前記スライド部側辺上に固定され、前記連動ロッド制御ワイヤの中段は、前記ロッド体の制御ワイヤ溝内に巻設され、末端に形成された嵌合リングは、前記チェーンガイド連動ロッドの回動ローラ上に嵌合される。
本発明の自転車用後変速機は、主に、螺旋ロッド台、螺旋ロッド、変速連動ロッド、チェーンガイド連動ロッド及び連動ロッド制御ワイヤを含む。螺旋ロッド台の側辺には、スライドロッドが設けられる。スライドロッドの中心部分には、収容溝が設けられる。スライドロッドの外径部分には、複数の変速ガイド溝が設けられる。収容溝内には、螺旋ロッドが配置される。螺旋ロッドの前側には、変速ワイヤを固定することができるワイヤ固定部が設けられる。螺旋ロッドの底側には、複数のベアリングを収容可能な螺旋溝が設けられる。変速連動ロッド前側の嵌合孔内には、複数のベアリングが配置される。また、嵌合孔外径部分には、複数のベアリングを固定するガイドロッドが螺着される。変速連動ロッド末端には、チェーンガイド連動ロッドが枢着される。チェーンガイド連動ロッドと変速連動ロッドとの間には、第１のばね及び連動ロッド制御ワイヤが装着される。チェーンガイド連動ロッドとチェーンガイドとの間には、第２のばねが装着される。２つのばねの弾性復元力により、作動後にチェーンガイド連動ロッド及び変速連動ロッドを復帰させることができる。連動ロッド制御ワイヤの一方の端部は、螺旋ロッド台上に固定され、他方の端部は、変速連動ロッド上に固定される。連動ロッド制御ワイヤの中段部分は、チェーンガイド連動ロッド上に巻設される。連動ロッド制御ワイヤ末端に形成される嵌合リングは、回動ローラに嵌合される。連動ロッド制御ワイヤの作用は、チェーンガイド連動ロッドがばねの作動を受けて揺動する際の角度を変更することにある。変速ワイヤが引っ張られたり、緩められたりすることによって螺旋ロッドが回動した際、変速連動ロッドの複数のベアリングが螺着されたガイドロッドが変速ガイド溝によって位置規制されることにより、変速連動ロッドが螺旋ロッド台上において前後にスライドする。この際、連動ロッド制御ワイヤが引っ張られたり、緩められたりすることにより、連動ロッド制御ワイヤがチェーンガイド連動ロッドを引っ張って揺動させ、チェーンガイド連動ロッドがばねの作用によって揺動する際の最大角度が変更される。これにより、チェーンが緊張するため、変速過程中にチェーンが脱落するのが防止される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の自転車用後変速機は、フレーム端の一方の側部に螺設され、変速ワイヤが引っ張られたり、緩められたりすることにより、シフトを変更することができる。また、チェーンガイドの角度を位置決めすることができる。前スプロケットのシフトを変更する（チェーンを大径スプロケットから小径スプロケットに歯合させるか、或いは、チェーンを小径スプロケットから大径スプロケットに歯合させる）際、変速連動ロッド及びチェーンガイドは、揺動変位しないため、チェーンが脱落するのが防止される。また、後スプロケットのシフトを変更する（チェーンを大径スプロケットから小径スプロケットに歯合させるか、或いは、チェーンを小径スプロケットから大径スプロケットに歯合させる）際、変速連動ロッドが連動ロッド制御ワイヤに引っ張られて揺動変位することにより、チェーンガイドの角度が変更されてチェーンを緊張させるため、チェーンが脱落するのが防止される。これにより、チェーンが脱落するのを防止することができる上、変速を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による自転車用後変速機を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による自転車用後変速機を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による自転車用後変速機をフレーム端に螺設した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による自転車用後変速機をフレーム端に螺設した状態を示す側面図である。
【図５】前スプロケットに歯合されたチェーンが大径スプロケットから小径スプロケットに変更される際の本発明の一実施形態による自転車用後変速機の状態を示す側面図である。
【図６】本発明の一実施形態による自転車用後変速機の後スプロケットへの作動状態を示す背面図である。
【図７】本発明の一実施形態による自転車用後変速機の連動ロッド制御ワイヤの配置状態を示す透過図である。
【図８】本発明の一実施形態による自転車用後変速機の後スプロケットへの作動状態を示す背面図である。
【図９】本発明の一実施形態による自転車用後変速機の連動ロッド制御ワイヤがワイヤガイド連動ロッドを引っ張った状態を示す透過図である。
【図１０】本発明の一実施形態による自転車用後変速機の角度調整及び位置決めを行う状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の目的、特徴および効果を示す実施形態を図面に沿って詳細に説明する。
【００１１】
図面に示す本発明の具体的な実施形態及び構造部材中、全ての前と後、左と右、上部と下部及び水平と垂直は、説明の便宜上用いるものであり、構造部材の位置又は空間方向を限定するものではない。図面及び明細書中に指定する寸法は、本発明の特許請求の範囲を逸脱しない範囲において、必要に応じて変更することができる。
【００１２】
本発明の自転車用後変速機１０は、図１〜図１０に示すように、主に、螺旋ロッド台２０、螺旋ロッド３０、変速連動ロッド４０、チェーンガイド連動ロッド５０及び連動ロッド制御ワイヤ７０を含む。
【００１３】
螺旋ロッド台２０は、鉤ねじ２４により、フレーム端１１の一方の側部に螺設される。螺旋ロッド台２０の上端側辺には、調整孔２１が設けられる上、調整片２２が配置される。鉤ねじ２４は、揺動軸受け２３に貫設される上、調整孔２１内に収容される。螺旋ロッド台２０の底側辺には、スライドロッド２５が設けられる。スライドロッド２５の中心部分には、収容溝２６が設けられる。収容溝２６上側には、制御ワイヤ貫通孔２７が設けられる。スライドロッド２５の外径部分には、複数の変速ガイド溝２５１が設けられる。変速ガイド溝２５１と収容溝２６とは連通する。収容溝２６内には、螺旋ロッド３０を収容することができる。調整孔２１底側には、位置決め溝２１１が設けられる。調整片２２の中心部分には、位置決め孔２２１が設けられる。調整片２２の底側辺には、位置決め柱２２２が突設される。調整片２２の後側には、調整ねじ２２３が螺着される。
【００１４】
螺旋ロッド３０は、前側に変速ワイヤ３１１を固定することができるワイヤ固定部３１が設けられる。螺旋ロッド本体３２上には、複数のベアリング４４を収容することができる螺旋溝３３が設けられる。
【００１５】
変速連動ロッド４０の前側には、ロッド体４２が接続されたスライド部４１が設けられる。スライド部４１の中心部分には、嵌合孔４３が設けられる。嵌合孔４３内部には、複数のベアリング４４が配置される。スライド部４１の外径部分には、嵌合孔４３内まで至る複数の貫通孔４１１が設けられる。スライド部４１の外径部分には、嵌合孔４３内の複数のベアリング４４を固定するガイドロッド４５が螺着される。変速連動ロッド４０のロッド体４２上側には、制御ワイヤ溝４２１が設けられる。嵌合孔４３外縁の左右両側には、制御ワイヤ溝４２１と連通する制御ワイヤ孔４６が設けられる。ロッド体４２末端には、枢接孔４７が設けられる。枢接孔４７内には、ばね４８が収容される上、チェーンガイド連動ロッド５０が枢着される。
【００１６】
チェーンガイド連動ロッド５０上側には、貫通孔５２と連通する枢接孔５１が設けられる。枢接孔５１内には、ばね５３が嵌設される。ねじ５４が貫通孔５２及び枢接孔５１内のばね５３に貫設される上、ナット５５上に螺着されることにより、チェーンガイド連動ロッド５０にばね５３及びチェーンガイド６０を固定することができる。チェーンガイド連動ロッド５０底側の端部には、枢接柱５６及び回動ローラ５７が設けられる。枢接柱５６の中心には貫通孔５６１が設けられ、外径部分には、ばね４８が嵌設される。ねじ５８が貫通孔５６１に貫設される上、変速連動ロッド４０後側の枢接孔４７内に螺着されることにより、チェーンガイド連動ロッド５０は、変速連動ロッド４０後端に枢着される。
【００１７】
連動ロッド制御ワイヤ７０の一方の端部７１は、スライド部４１の制御ワイヤ孔４６及び螺旋ロッド台２０の制御ワイヤ貫通孔２７に貫設される上、螺旋ロッド台２０の収容溝２６上側辺縁に固定される。連動ロッド制御ワイヤ７０の他方の端部７２は、スライド部４１の制御ワイヤ孔４６に貫設される上、スライド部４１側辺上に固定される。連動ロッド制御ワイヤ７０の中段７３は、ロッド体４２の制御ワイヤ溝４２１内に巻設され、末端に形成された嵌合リング７４は、チェーンガイド連動ロッド５０の回動ローラ５７上に嵌合される。
【００１８】
調整片２２が調整孔２１側辺に貼着される際、位置決め柱２２２が位置決め溝２１１に挿設される。これにより、調整片２２を揺動させた際、螺旋ロッド台２０が連動する。また、鉤ねじ２４が揺動軸受け２３に貫設される上、調整孔２１内に収容されることにより、螺旋ロッド台２０及び調整片２２がフレーム端１１の一方の側部に固定される。揺動軸受け２３が鉤ねじ２４と調整孔２１との間に介在するため、調整片２２上の調整ねじ２２３を締緩した際、揺動軸受け２３が揺動し、自転車用後変速機１０の角度を変更することができる。自転車用後変速機１０の角度設定が完了した後、締付けねじ２１２を位置決め溝２１１に貫設した上、螺着することにより、調整孔２１外径を縮小し、揺動軸受け２３を固定することができる。これにより、調整が完了した自転車用後変速機１０の角度が位置決めされる。即ち、本発明は、自転車用後変速機１０全体の角度を調整することができる機能を有する。
【００１９】
図５を参照する。図５に示すように、本発明の自転車用後変速機１０は、前スプロケットのシフトを変更する際、チェーンを大径スプロケット１２から小径スプロケット１３に歯合させるか、或いは、小径スプロケット１３から大径スプロケット１２に歯合させる。この際、変速連動ロッド４０及びチェーンガイド６０は、揺動変位しないため、チェーンが脱落することがない。また、後スプロケット１４のシフトを変更する際、チェーンを後スプロケット１４の大径スプロケットから小径スプロケットに歯合させるか、或いは、小径スプロケットから大径スプロケットに歯合させる。この際、変速連動ロッド４０が連動ロッド制御ワイヤ７０に引っ張られて揺動変位することにより、チェーンガイド６０の角度が変更されてチェーンを緊張させるため、チェーンが脱落するのが防止される。これにより、チェーンが脱落するのを防止することができる上、変速を確実に行うことができる。
【００２０】
図１〜図１０に示すように、変速ワイヤ３１１が引っ張られて螺旋ロッド３０が回転した際、螺旋ロッド本体３２の螺旋溝３３内の複数のベアリング４４が駆動され、変速連動ロッド４０がスライドする。この際、チェーンが後スプロケット１４の小径スプロケットから大径スプロケットに歯合される。変速連動ロッド４０がスライドロッド２５上をスライドする際、連動ロッド制御ワイヤ７０が回動ローラ５７を引っ張り、チェーンガイド連動ロッド５０がばね４８に作動されて変位する最大角度が変更されることによってチェーンガイド６０の角度も変更され、チェーンを緊張させる。即ち、本発明の自転車用後変速機は、チェーンが脱落するのを防止することができる上、変速を確実に行うことができ、チェーンガイドの角度を位置決めすることができる機能を有する。
【符号の説明】
【００２１】
１０  変速機
１１  フレーム端
１２  大径スプロケット
１３  小径スプロケット
１４  後スプロケット
２０  螺旋ロッド台
２１  調整孔
２１１  位置決め溝
２１２  締付けねじ
２２  調整片
２２１  位置決め孔
２２２  位置決め柱
２２３  調整ねじ
２３  揺動軸受け
２４  鉤ねじ
２５  スライドロッド
２５１  変速溝
２６  収容溝
２７  制御ワイヤ貫通孔
３０  螺旋ロッド
３１  ワイヤ固定部
３１１  変速ワイヤ
３２  螺旋ロッド本体
３３  螺旋溝
４０  変速連動ロッド
４１  スライド部
４１１  複数の貫通孔
４２  ロッド体
４２１  制御ワイヤ溝
４３  嵌合孔
４４  複数のベアリング
４５  ガイドロッド
４６  制御ワイヤ孔
４７  枢接孔
４８  ばね
５０  チェーンガイド連動ロッド
５１  枢接孔
５２  貫通孔
５３  ばね
５４  ねじ
５５  ナット
５６  枢接柱
５６１  貫通孔
５７  回動ローラ
５８  ねじ
６０  チェーンガイド
７０  連動ロッド制御ワイヤ
７１  一方の端部
７２  他方の端部
７３  中段
７４  嵌合リング
【図１】
0005615796.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005615796.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005615796.tif 000009
【図９】
0005615796.tif 000010
【図１０】
0005615796.tif 000011